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T細胞在免疫監(jiān)視以及抵御感染和癌癥方面發(fā)揮著許多關鍵作用。在過去幾十年中，對T細胞功能的深入理解使得人們在癌癥免疫治療、自身免疫疾病和傳染病等領域取得了重大突破。近期的突破性進展，包括獲得美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）批準的TCR-T療法以及用于靶向實體瘤和自身免疫疾病的CAR-T細胞的先進設計，預示著T細胞研究的光明前景。
盡管近期技術方面取得了些進步，但研究人員僅僅觸及利用T細胞進行治療的潛力的表面。隨著以T細胞為中心的治療目標不斷發(fā)展，研究人員需要的工具和技術也在不斷演變，以充分理解T細胞。在本博文中，我們將探討用于T細胞研究的技術趨勢，并深入研究這些趨勢將如何塑造T細胞研究的未來。
單細胞技術
揭示T細胞異質性的見解
集合（ensemble）和群體（bulk）檢測提供了廉價且易于獲取的T細胞信息，但群體平均值常常掩蓋了在疾病和治療中具有作用的稀有細胞亞群的存在。因此，近期的研究趨勢是引入單細胞平臺，以提高生物學分辨率并捕捉關于單細胞的關鍵細節(jié)。過去十年中，PubMed中包含“單細胞"作為關鍵詞的條目增加了超過500%，這表明單細胞技術（如單細胞RNA測序、質譜流式細胞術以及多種研究單細胞功能的技術，包括細胞因子分泌、細胞殺傷和代謝組學）正在快速推動研究向前發(fā)展。
功能行為學
超越轉錄組學和基因組學
盡管基因組學和轉錄組學數(shù)據(jù)對于理解T細胞生物學至關重要，但越來越清楚的是，僅憑它們無法完整地講述T細胞行為的全部故事。特別是，mRNA與蛋白質水平之間的相關性已被證明會因多種因素（如細胞亞群和功能狀態(tài)）而顯著變化。鑒于測序的某些局限性，研究正在轉向納入更多功能數(shù)據(jù)，以直接表征T細胞的活性。功能測定可以測量細胞因子分泌、細胞殺傷和代謝狀態(tài)等多種數(shù)據(jù)，提供更全面的T細胞功能視角，并可用于直接評估直接參與免疫反應的T細胞行為。
實時數(shù)據(jù)
監(jiān)測T細胞動態(tài)
T細胞的功能是動態(tài)的，其功能行為（如細胞因子分泌、細胞殺傷和表面標記表達）與激活、持久性和耗竭等結果密切相關。這些行為發(fā)生在時間譜上，無法通過依賴單時間點數(shù)據(jù)的技術（如流式細胞術和單細胞RNA測序）捕捉到。至關重要的是，研究表明，T細胞和工程T細胞的效力可能與快速或慢速細胞殺傷相關，這表明設計有效的細胞治療可能依賴于動態(tài)測量以優(yōu)化治療潛力。
T細胞研究有望改變免疫治療的未來，這需要更先進的工具來充分理解單個細胞的行為并發(fā)揮其潛力。一種旨在同時利用所有這些趨勢的技術是Beacon®光導微流控平臺。Beacon®平臺是一種單細胞技術，專注于提供單個細胞實時的功能數(shù)據(jù)。Beacon®儀器可自動將單個T細胞分離到0.74納升的NanoPens®小室中，并可進行多種檢測以研究單細胞功能。例如，將單個T細胞與靶細胞共培養(yǎng)可以同時展示數(shù)千個單細胞的細胞殺傷、細胞因子分泌和表面標記表達能力。在完成檢測后，Beacon®儀器還可以回收感興趣的細胞以進行多組學測序，并揭示功能行為的轉錄組學驅動因素。
